Ալյումինե համաձուլվածքների ջերմային մշակման հիմնական տեսակները

Ալյումինե համաձուլվածքների ջերմային մշակման հիմնական տեսակները

Ալյումինե համաձուլվածքների հիմնական ջերմային մշակման տեսակները թրծումն ու մարումն են։ Թրծումը մեղմացնող մշակում է, որի նպատակն է համաձուլվածքը դարձնել միատարր և կայուն իր կազմով ու կառուցվածքով, վերացնել աշխատանքային կարծրացումը և վերականգնել համաձուլվածքի պլաստիկությունը։ Թրծումը և ծերացումը ամրացնող ջերմային մշակում է, որի նպատակն է բարելավել համաձուլվածքի ամրությունը և հիմնականում օգտագործվում է ջերմային մշակման միջոցով ամրացվող ալյումինե համաձուլվածքների համար։

1. թրծում

Ըստ տարբեր արտադրական պահանջների, ալյումինե համաձուլվածքների թրծումը բաժանվում է մի քանի ձևերի՝ ձուլակտորների համասեռացման թրծում, կտուցների թրծում, միջանկյալ թրծում և պատրաստի արտադրանքի թրծում:

1.1 Ձուլակտորային հոմոգենացում, թրծում

Արագ խտացման և ոչ հավասարակշռված բյուրեղացման պայմաններում ձուլակտորը պետք է ունենա անհավասար կազմ և կառուցվածք, ինչպես նաև մեծ ներքին լարվածություն։ Այս իրավիճակը փոխելու և ձուլակտորի տաք մշակման հնարավորությունը բարելավելու համար սովորաբար անհրաժեշտ է համասեռացման թրծում։

Ատոմային դիֆուզիան խթանելու համար հոմոգենացման թրծման համար պետք է ընտրել ավելի բարձր ջերմաստիճան, սակայն այն չպետք է գերազանցի համաձուլվածքի ցածր հալման կետի էվտեկտիկ հալման կետը։ Ընդհանուր առմամբ, հոմոգենացման թրծման ջերմաստիճանը 5~40℃ ցածր է հալման կետից, իսկ թրծման ժամանակը հիմնականում 12~24 ժամ է։

1.2 Կտորների թրծում

Տուփի թրծումը վերաբերում է թրծմանը ճնշման մշակման ընթացքում առաջին սառը դեֆորմացիայից առաջ։ Նպատակն է ապահովել, որ տուփը ստանա հավասարակշռված կառուցվածք և ունենա առավելագույն պլաստիկ դեֆորմացիայի ունակություն։ Օրինակ, տաք գլանված ալյումինե համաձուլվածքի սալիկի գլորման վերջնակետային ջերմաստիճանը 280~330℃ է։ Սենյակային ջերմաստիճանում արագ սառեցումից հետո աշխատանքային կարծրացման երևույթը չի կարող լիովին վերացվել։ Մասնավորապես, ջերմային մշակմամբ ամրացված ալյումինե համաձուլվածքների դեպքում, արագ սառեցումից հետո, վերաբյուրեղացման գործընթացը չի ավարտվել, և գերհագեցած պինդ լուծույթը լիովին չի քայքայվել, և աշխատանքային կարծրացման և մարման էֆեկտի մի մասը դեռևս պահպանվում է։ Դժվար է սառը գլորել անմիջապես առանց թրծման, ուստի անհրաժեշտ է տուփի թրծում։ Ջերմային մշակմամբ չենթարկված ամրացված ալյումինե համաձուլվածքների, ինչպիսին է LF3-ը, թրծման ջերմաստիճանը 370~470℃ է, և օդային սառեցումը կատարվում է 1.5~2.5 ժամ տաք պահելուց հետո։ Սառը ձգված խողովակների մշակման համար օգտագործվող տուփի և թրծման ջերմաստիճանը պետք է համապատասխանաբար ավելի բարձր լինի, և վերին սահմանային ջերմաստիճանը կարող է ընտրվել։ Ջերմային մշակման միջոցով ամրացվող ալյումինե համաձուլվածքների համար, ինչպիսիք են LY11-ը և LY12-ը, տորգի թրծման ջերմաստիճանը 390~450℃ է, պահվում է այս ջերմաստիճանում 1-3 ժամ, այնուհետև սառեցվում է վառարանում մինչև 270℃-ից ցածր ջերմաստիճան՝ ոչ ավելի, քան 30℃/ժ արագությամբ, ապա օդային սառեցմամբ դուրս է բերվում վառարանից։

1.3 Միջանկյալ թրծում

Միջանկյալ թրծումը վերաբերում է սառը դեֆորմացիայի գործընթացների միջև թրծմանը, որի նպատակն է վերացնել աշխատանքային կարծրացումը՝ սառը դեֆորմացիայի շարունակականությունը հեշտացնելու համար: Ընդհանուր առմամբ, նյութի թրծումից հետո դժվար կլինի շարունակել սառը մշակումը առանց միջանկյալ թրծման՝ 45~85% սառը դեֆորմացիայի ենթարկվելուց հետո:

Միջանկյալ թրծման գործընթացային համակարգը հիմնականում նույնն է, ինչ կոտորակային թրծման համակարգը։ Սառը դեֆորմացիայի աստիճանի պահանջների համաձայն, միջանկյալ թրծումը կարելի է բաժանել երեք տեսակի՝ լրիվ թրծում (ընդհանուր դեֆորմացիա ε≈60~70%), պարզ թրծում (ε≤50%) և թույլ թրծում (ε≈30~40%)։ Առաջին երկու թրծման համակարգերը նույնն են, ինչ կոտորակային թրծումը, և վերջինս տաքացվում է 320~350℃ ջերմաստիճանում 1.5~2 ժամ, ապա սառեցվում է օդով։

1.4. Պատրաստի արտադրանքի թրծում

Պատրաստի արտադրանքի թրծումը վերջնական ջերմային մշակում է, որը նյութին հաղորդում է որոշակի կազմակերպչական և մեխանիկական հատկություններ՝ համաձայն արտադրանքի տեխնիկական պայմանների պահանջների։

Պատրաստի արտադրանքի թրծումը կարելի է բաժանել բարձր ջերմաստիճանի թրծման (փափուկ արտադրանքի արտադրություն) և ցածր ջերմաստիճանի թրծման (տարբեր վիճակներում կիսամաքուր արտադրանքի արտադրություն): Բարձր ջերմաստիճանի թրծումը պետք է ապահովի ամբողջական վերաբյուրեղացման կառուցվածքի և լավ պլաստիկության ստացում: Նյութի լավ կառուցվածքի և կատարողականության ապահովման պայմանով, պահպանման ժամանակը չպետք է չափազանց երկար լինի: Ջերմային մշակմամբ ամրացվող ալյումինե համաձուլվածքների համար, օդային սառեցման մարման ազդեցությունը կանխելու համար, սառեցման արագությունը պետք է խստորեն վերահսկվի:

Ցածր ջերմաստիճանի թրծումը ներառում է լարվածության թեթևացման թրծումը և մասնակի մեղմացման թրծումը, որոնք հիմնականում օգտագործվում են մաքուր ալյումինի և ջերմային մշակում չանցած ամրացված ալյումինե համաձուլվածքների համար: Ցածր ջերմաստիճանի թրծման համակարգի մշակումը շատ բարդ խնդիր է, որը պետք է հաշվի առնի ոչ միայն թրծման ջերմաստիճանը և պահպանման ժամանակը, այլև պետք է հաշվի առնի խառնուրդների ազդեցությունը, համաձուլվածքի աստիճանը, սառը դեֆորմացիան, միջանկյալ թրծման ջերմաստիճանը և տաք դեֆորմացիայի ջերմաստիճանը: Ցածր ջերմաստիճանի թրծման համակարգ մշակելու համար անհրաժեշտ է չափել թրծման ջերմաստիճանի և մեխանիկական հատկությունների միջև փոփոխության կորը, այնուհետև որոշել թրծման ջերմաստիճանի միջակայքը՝ համաձայն տեխնիկական պայմաններում նշված աշխատանքային ցուցանիշների:

2. Հանգստացում

Ալյումինե համաձուլվածքի մարումը կոչվում է նաև լուծույթային մշակում, որը նշանակում է մետաղի մեջ երկրորդ փուլի չափով հնարավորինս շատ համաձուլվածքային տարրեր լուծել պինդ լուծույթի մեջ՝ բարձր ջերմաստիճանային տաքացման միջոցով, որին հաջորդում է արագ սառեցումը՝ երկրորդ փուլի նստվածքը կանխելու համար, այդպիսով ստանալով գերհագեցած ալյումինի հիմքով α պինդ լուծույթ, որը լավ պատրաստված է հաջորդ ծերացման մշակման համար։

Գերհագեցած α պինդ լուծույթ ստանալու նախադրյալն այն է, որ համաձուլվածքում երկրորդ փուլի լուծելիությունը ալյումինում պետք է զգալիորեն աճի ջերմաստիճանի բարձրացման հետ մեկտեղ, հակառակ դեպքում պինդ լուծույթի մշակման նպատակը չի կարող իրականացվել: Ալյումինում համաձուլվածքային տարրերի մեծ մասը կարող է կազմել էվտեկտիկ փուլային դիագրամ այս բնութագրով: Օրինակ՝ Al-Cu համաձուլվածքը վերցնելով՝ էվտեկտիկ ջերմաստիճանը 548℃ է, իսկ պղնձի սենյակային ջերմաստիճանում լուծելիությունը ալյումինում 0.1%-ից պակաս է: Մինչև 548℃ տաքացնելիս դրա լուծելիությունը մեծանում է մինչև 5.6%: Հետևաբար, 5.6%-ից պակաս պղինձ պարունակող Al-Cu համաձուլվածքները մտնում են α միաֆազային շրջան, երբ տաքացման ջերմաստիճանը գերազանցում է դրա լուծելիության գիծը, այսինքն՝ CuAl2 երկրորդ փուլը լիովին լուծվում է մատրիցում, և մարելուց հետո կարելի է ստանալ մեկ գերհագեցած α պինդ լուծույթ:

Հանգստացումը ալյումինե համաձուլվածքների ամենակարևոր և ամենախստապահանջ ջերմային մշակման գործողությունն է։ Հիմնականը համապատասխան հանգստացման տաքացման ջերմաստիճանի ընտրությունն է և բավարար հանգստացման սառեցման արագության ապահովումը, ինչպես նաև վառարանի ջերմաստիճանի խստորեն վերահսկումը և հանգստացման դեֆորմացիայի նվազեցումը։

Հանգստացման ջերմաստիճանի ընտրության սկզբունքն այն է, որ հնարավորինս բարձրացվի հանգստացման տաքացման ջերմաստիճանը՝ միաժամանակ ապահովելով, որ ալյումինե համաձուլվածքը չչայրվի կամ հատիկները չափազանց չաճեն, որպեսզի մեծանա α պինդ լուծույթի գերհագեցումը և ամրությունը հասունացման մշակումից հետո։ Ընդհանուր առմամբ, ալյումինե համաձուլվածքի տաքացման վառարանը պահանջում է, որ վառարանի ջերմաստիճանի կարգավորման ճշգրտությունը լինի ±3℃ սահմաններում, և վառարանում օդը ստիպված շրջանառվի՝ վառարանի ջերմաստիճանի միատարրությունն ապահովելու համար։

Ալյումինե համաձուլվածքի գերայրումը առաջանում է մետաղի ներսում ցածր հալման կետ ունեցող բաղադրիչների, ինչպիսիք են երկուական կամ բազմաէլեմենտային էվտեկտիկաները, մասնակի հալման հետևանքով: Գերայրումը ոչ միայն հանգեցնում է մեխանիկական հատկությունների նվազմանը, այլև լուրջ ազդեցություն ունի համաձուլվածքի կոռոզիոն դիմադրության վրա: Հետևաբար, երբ ալյումինե համաձուլվածքը գերայրվում է, այն չի կարող հեռացվել, և համաձուլվածքի արտադրանքը պետք է դեն նետվի: Ալյումինե համաձուլվածքի իրական գերայրման ջերմաստիճանը հիմնականում որոշվում է համաձուլվածքի կազմով և խառնուրդների պարունակությամբ, ինչպես նաև կապված է համաձուլվածքի մշակման վիճակի հետ: Պլաստիկ դեֆորմացիոն մշակման ենթարկված արտադրանքի գերայրման ջերմաստիճանը ավելի բարձր է, քան ձուլածոներինը: Որքան մեծ է դեֆորմացիոն մշակումը, այնքան ավելի հեշտ է ոչ հավասարակշռված ցածր հալման կետ ունեցող բաղադրիչների համար լուծվել մատրիցայի մեջ տաքացնելիս, ուստի իրական գերայրման ջերմաստիճանը բարձրանում է:

Ալյումինե համաձուլվածքի մարման ընթացքում սառեցման արագությունը զգալի ազդեցություն ունի համաձուլվածքի ծերացման և ամրացման ունակության և կոռոզիոն դիմադրության վրա: LY12-ի և LC4-ի մարման գործընթացում անհրաժեշտ է ապահովել, որ α պինդ լուծույթը չքայքայվի, հատկապես 290~420℃ ջերմաստիճանի նկատմամբ զգայուն տարածքում, և անհրաժեշտ է բավականաչափ մեծ սառեցման արագություն: Սովորաբար սահմանվում է, որ սառեցման արագությունը պետք է լինի 50℃/վ-ից բարձր, իսկ LC4 համաձուլվածքի համար այն պետք է հասնի կամ գերազանցի 170℃/վ-ը:

Ալյումինե համաձուլվածքների համար ամենատարածված մարման միջավայրը ջուրն է: Արտադրական պրակտիկան ցույց է տալիս, որ որքան մեծ է սառեցման արագությունը մարման ընթացքում, այնքան մեծ են մարված նյութի կամ պատրաստուկի մնացորդային լարվածությունը և մնացորդային դեֆորմացիան: Հետևաբար, պարզ ձևերի փոքր և պարզ ձևի պատրաստուկների համար ջրի ջերմաստիճանը կարող է մի փոքր ցածր լինել, սովորաբար 10~30℃, և չպետք է գերազանցի 40℃-ը: Բարդ ձևերի և պատերի հաստության մեծ տարբերությունների դեպքում, մարման դեֆորմացիան և ճաքերը նվազեցնելու համար ջրի ջերմաստիճանը երբեմն կարող է բարձրացվել մինչև 80℃: Այնուամենայնիվ, պետք է նշել, որ մարման բաքի ջրի ջերմաստիճանի բարձրացմանը զուգընթաց նյութի ամրությունը և կոռոզիոն դիմադրությունը նույնպես համապատասխանաբար նվազում են:

3. Ծերացում

3.1 Կազմակերպչական վերափոխում և կատարողականի փոփոխություններ ծերացման ընթացքում

Հանգստացման միջոցով ստացված գերհագեցած α պինդ լուծույթը անկայուն կառուցվածք ունի։ Տաքացնելիս այն կքայքայվի և կվերածվի հավասարակշռության կառուցվածքի։ Օրինակ վերցնելով Al-4Cu համաձուլվածքը, դրա հավասարակշռության կառուցվածքը պետք է լինի α+CuAl2 (θ փուլ)։ Երբ միաֆազ գերհագեցած α պինդ լուծույթը հանգստացումից հետո տաքացվում է հասունացման համար, եթե ջերմաստիճանը բավականաչափ բարձր է, θ փուլը անմիջապես կնստի։ Հակառակ դեպքում, այն կիրականացվի փուլերով, այսինքն՝ որոշ միջանկյալ անցումային փուլերից հետո կարելի է հասնել CuAl2 վերջնական հավասարակշռության փուլին։ Ստորև բերված նկարը պատկերում է Al-Cu համաձուլվածքի հասունացման գործընթացի ընթացքում յուրաքանչյուր նստվածքի փուլի բյուրեղային կառուցվածքի բնութագրերը։ Նկար a-ն ցույց է տալիս բյուրեղային ցանցի կառուցվածքը մարված վիճակում։ Այս պահին այն միաֆազ α գերհագեցած պինդ լուծույթ է, և պղնձի ատոմները (սև կետեր) հավասարաչափ և պատահականորեն բաշխված են ալյումինե (սպիտակ կետեր) մատրիցային ցանցում։ Նկար b-ն ցույց է տալիս ցանցի կառուցվածքը նստվածքի վաղ փուլում։ Պղնձի ատոմները սկսում են կենտրոնանալ մատրիցային ցանցի որոշակի հատվածներում՝ ձևավորելով Գինիե-Պրեստոնի տարածք, որը կոչվում է GP տարածք։ GP գոտին չափազանց փոքր է և սկավառակաձև՝ մոտ 5~10 մկմ տրամագծով և 0.4~0.6 նմ հաստությամբ։ Մատրիցում GP գոտիների քանակը չափազանց մեծ է, և բաշխման խտությունը կարող է հասնել 10¹⁷~10¹⁸սմ-³-ի։ GP գոտու բյուրեղային կառուցվածքը դեռևս նույնն է, ինչ մատրիցի, երկուսն էլ մակերեսային կենտրոնացված են, և այն պահպանում է կոհերենտ միջերես մատրիցի հետ։ Սակայն, քանի որ պղնձի ատոմների չափը փոքր է ալյումինի ատոմներից, պղնձի ատոմների հարստացումը կհանգեցնի տարածաշրջանի մոտ գտնվող բյուրեղային ցանցի կծկմանը, ինչը կհանգեցնի ցանցի աղավաղմանը։

Al-Cu համաձուլվածքի բյուրեղային կառուցվածքի փոփոխությունների սխեմատիկ դիագրամ ծերացման ընթացքում

Նկար ա. Հանգած վիճակ, միաֆազ α պինդ լուծույթ, պղնձի ատոմները (սև կետերը) հավասարաչափ բաշխված են։

Նկար բ. Ծերացման վաղ փուլում ձևավորվում է GP գոտին։

Նկար գ. Ծերացման ուշ փուլում ձևավորվում է կիսահամակարգային անցումային փուլ։

Նկար դ. Բարձր ջերմաստիճանային ծերացում, անհամատեղելի հավասարակշռության փուլի նստեցում

GP գոտին առաջին նախնական նստվածքի արգասիքն է, որը ի հայտ է գալիս ալյումինե համաձուլվածքների ծերացման գործընթացում: Ծերացման ժամանակի երկարացումը, մասնավորապես ծերացման ջերմաստիճանի բարձրացումը, կառաջացնի նաև այլ միջանկյալ անցումային փուլեր: Al-4Cu համաձուլվածքում GP գոտուց հետո կան θ” և θ' փուլեր, և վերջապես հասնում ենք CuAl2 հավասարակշռության փուլին: θ”-ն և θ'-ն երկուսն էլ θ փուլի անցումային փուլեր են, և բյուրեղային կառուցվածքը քառակուսի ցանց է, բայց ցանցի հաստատունը տարբեր է: θ-ի չափը մեծ է GP գոտու չափից, դեռևս սկավառակաձև է, մոտ 15~40 նմ տրամագծով և 0.8~2.0 նմ հաստությամբ: Այն շարունակում է պահպանել կոհերենտ միջերեսը մատրիցի հետ, բայց ցանցի աղավաղման աստիճանն ավելի ինտենսիվ է: θ”-ից θ' փուլ անցնելիս չափը մեծացել է մինչև 20~600 նմ, հաստությունը՝ 10~15 նմ, և կոհերենտ միջերեսը նույնպես մասամբ քայքայվել է՝ դառնալով կիսակոհերենտ միջերես, ինչպես ցույց է տրված նկար c-ում: Տարիքային տեղումների վերջնական արգասիք է հավասարակշռության փուլ θ (CuAl2), որի դեպքում կոհերենտ միջերեսը ամբողջությամբ քայքայվել է և դարձել է ոչ կոհերենտ միջերես, ինչպես ցույց է տրված նկար d-ում:

Վերոնշյալ իրավիճակի համաձայն, Al-Cu համաձուլվածքի ծերացման տեղումների կարգը αs→α+GP գոտի→α+θ”→α+θ'→α+θ է: Ծերացման կառուցվածքի փուլը կախված է համաձուլվածքի կազմից և ծերացման սպեցիֆիկացիաներից: Նույն վիճակում հաճախ լինում են մեկից ավելի ծերացման արգասիքներ: Որքան բարձր է ծերացման ջերմաստիճանը, այնքան մոտ է հավասարակշռության կառուցվածքին:

Ծերացման գործընթացի ընթացքում մատրիցից նստվածք ստացած GP գոտին և անցումային փուլը փոքր են չափսերով, խիստ ցրված են և հեշտությամբ չեն դեֆորմացվում: Միևնույն ժամանակ, դրանք մատրիցում առաջացնում են ցանցի աղավաղում և ձևավորում են լարվածության դաշտ, որը զգալիորեն խոչընդոտում է տեղաշարժերի շարժմանը, դրանով իսկ մեծացնելով համաձուլվածքի պլաստիկ դեֆորմացիայի դիմադրությունը և բարելավելով դրա ամրությունն ու կարծրությունը: Այս ծերացման կարծրացման երևույթը կոչվում է նստվածքային կարծրացում: Ստորև բերված նկարը պատկերում է Al-4Cu համաձուլվածքի կարծրության փոփոխությունը մարման և ծերացման մշակման ընթացքում՝ կորի տեսքով: Նկարում I փուլը ներկայացնում է համաձուլվածքի կարծրությունը իր սկզբնական վիճակում: Տարբեր տաք մշակման պատմությունների պատճառով, սկզբնական վիճակի կարծրությունը կտարբերվի, ընդհանուր առմամբ HV=30~80: 500℃-ում տաքացնելուց և մարելուց հետո (II փուլ) բոլոր պղնձի ատոմները լուծվում են մատրիցի մեջ՝ առաջացնելով միաֆազ գերհագեցած α պինդ լուծույթ՝ HV=60-ով, որը երկու անգամ ավելի կարծր է, քան թրծված վիճակում կարծրությունը (HV=30): Սա պինդ լուծույթի ամրացման արդյունք է: Հանգստացնելուց հետո այն տեղադրվում է սենյակային ջերմաստիճանում, և համաձուլվածքի կարծրությունը անընդհատ մեծանում է GP գոտիների անընդհատ ձևավորման շնորհիվ (III փուլ): Սենյակային ջերմաստիճանում այս ծերացման կարծրացման գործընթացը կոչվում է բնական ծերացում:

Ես՝ սկզբնական վիճակ;

II - պինդ լուծույթի վիճակ;

III—բնական ծերացում (GP գոտի);

IVa—ռեգրեսիվ մշակում 150~200℃ ջերմաստիճանում (վերալուծված GP գոտում);

IVb—արհեստական ​​ծերացում (θ”+θ' փուլ);

V—գերծերացում (θ”+θ' փուլ)

IV փուլում համաձուլվածքը տաքացվում է մինչև 150°C՝ ծերացման համար, և կարծրացման էֆեկտն ավելի ակնհայտ է, քան բնական ծերացման դեպքում։ Այս պահին նստվածքի արգասիք է հիմնականում θ” փուլը, որն ունի ամենամեծ ամրացնող ազդեցությունը Al-Cu համաձուլվածքներում։ Եթե ծերացման ջերմաստիճանը ավելի է բարձրանում, նստվածքի փուլը θ” փուլից անցնում է θ' փուլ, կարծրացման էֆեկտը թուլանում է, և կարծրությունը նվազում է՝ մտնելով V փուլ։ Արհեստական ​​տաքացում պահանջող ցանկացած ծերացման մշակում կոչվում է արհեստական ​​ծերացում, և IV և V փուլերը պատկանում են այս կատեգորիային։ Եթե կարծրությունը հասնում է առավելագույն կարծրության արժեքին, որին համաձուլվածքը կարող է հասնել ծերացումից հետո (այսինքն՝ IVb փուլ), այս ծերացումը կոչվում է գագաթնակետային ծերացում։ Եթե գագաթնակետային կարծրության արժեքը չի հասնում, դա կոչվում է թերծերացում կամ թերի արհեստական ​​ծերացում։ Եթե գագաթնակետային արժեքը հատվում է, և կարծրությունը նվազում է, դա կոչվում է գերծերացում։ Կայունացման ծերացման մշակումը նույնպես պատկանում է գերծերացմանը։ Բնական ծերացման ընթացքում առաջացող GP գոտին շատ անկայուն է։ Երբ արագ տաքացվում է մինչև ավելի բարձր ջերմաստիճան, օրինակ՝ մոտ 200°C, և կարճ ժամանակով տաք է պահվում, GP գոտին կրկին կլուծվի α պինդ լուծույթի մեջ։ Եթե այն արագորեն սառչում է (մարվում) մինչև այլ անցումային փուլերի, ինչպիսիք են θ”-ը կամ θ'-ը, նստվածքի առաջացումը, համաձուլվածքը կարող է վերականգնվել իր սկզբնական մարված վիճակին։ Այս երևույթը կոչվում է «ռեգրեսիա», որը նկարում IVa փուլում կետավոր գծով նշված կարծրության անկումն է։ Ռեգրեսիայի ենթարկված ալյումինե համաձուլվածքը դեռևս ունի նույն ծերացման կարծրացման ունակությունը։

Տարիքային կարծրացումը ջերմային մշակմամբ ալյումինե համաձուլվածքների մշակման հիմքն է, և դրա տարիքային կարծրացման ունակությունը ուղղակիորեն կապված է համաձուլվածքի կազմի և ջերմային մշակման համակարգի հետ: Al-Si և Al-Mn երկուական համաձուլվածքները չունեն նստվածքային կարծրացման ազդեցություն, քանի որ հավասարակշռության փուլը անմիջապես նստվածք է տալիս ծերացման գործընթացի ընթացքում, և դրանք ջերմային մշակմամբ չենթարկվող ալյումինե համաձուլվածքներ են: Չնայած Al-Mg համաձուլվածքները կարող են առաջացնել GP գոտիներ և անցումային փուլեր β', դրանք ունեն միայն որոշակի նստվածքային կարծրացման ունակություն բարձր մագնեզիումային համաձուլվածքներում: Al-Cu, Al-Cu-Mg, Al-Mg-Si և Al-Zn-Mg-Cu համաձուլվածքներն ունեն ուժեղ նստվածքային կարծրացման ունակություն իրենց GP գոտիներում և անցումային փուլերում, և ներկայումս հիմնական համաձուլվածքային համակարգերն են, որոնք կարող են ջերմային մշակմամբ և ամրացմամբ ենթարկվել:

3.2 Բնական ծերացում

Ընդհանուր առմամբ, ջերմային մշակմամբ ամրացվող ալյումինե համաձուլվածքները հանգցնելուց հետո ունենում են բնական ծերացման ազդեցություն: Բնական ծերացման ամրացումը պայմանավորված է GP գոտիով: Բնական ծերացումը լայնորեն կիրառվում է Al-Cu և Al-Cu-Mg համաձուլվածքներում: Al-Zn-Mg-Cu համաձուլվածքների բնական ծերացումը չափազանց երկար է տևում, և կայուն փուլի հասնելու համար հաճախ մի քանի ամիս է պահանջվում, ուստի բնական ծերացման համակարգը չի օգտագործվում:

Արհեստական ​​ծերացման համեմատ, բնական ծերացումից հետո համաձուլվածքի հոսունության սահմանը ցածր է, սակայն պլաստիկությունն ու ամրությունն ավելի լավ են, իսկ կոռոզիոն դիմադրությունը՝ ավելի բարձր։ Al-Zn-Mg-Cu համակարգի գերկարծր ալյումինի իրավիճակը մի փոքր այլ է։ Արհեստական ​​ծերացումից հետո կոռոզիոն դիմադրությունը հաճախ ավելի լավ է, քան բնական ծերացումից հետո։

3.3 Արհեստական ​​ծերացում

Արհեստական ​​​​հնեցման մշակումից հետո ալյումինե համաձուլվածքները հաճախ կարող են ստանալ ամենաբարձր հոսունության սահմանը (հիմնականում անցումային փուլի ամրապնդում) և ավելի լավ կազմակերպչական կայունություն: Գերկարծր ալյումինը, կռած ալյումինը և ձուլածո ալյումինը հիմնականում ենթարկվում են արհեստական ​​​​հնեցման: Հնեցման ջերմաստիճանը և հնեցման ժամանակը կարևոր ազդեցություն ունեն համաձուլվածքի հատկությունների վրա: Հնեցման ջերմաստիճանը հիմնականում 120~190℃ սահմաններում է, իսկ հնեցման ժամանակը չի գերազանցում 24 ժամը:

Միաստիճան արհեստական ​​​​հնեցումից բացի, ալյումինե համաձուլվածքները կարող են նաև կիրառել աստիճանական արհեստական ​​​​հնեցման համակարգ: Այսինքն՝ տաքացումը կատարվում է երկու կամ ավելի անգամ տարբեր ջերմաստիճաններում: Օրինակ, LC4 համաձուլվածքը կարող է հնեցվել 115~125℃ ջերմաստիճանում 2~4 ժամ, ապա 160~170℃ ջերմաստիճանում 3~5 ժամ: Աստիճանական հնեցումը կարող է ոչ միայն զգալիորեն կրճատել ժամանակը, այլև բարելավել Al-Zn-Mg և Al-Zn-Mg-Cu համաձուլվածքների միկրոկառուցվածքը և զգալիորեն բարելավել լարվածության կոռոզիայի դիմադրությունը, հոգնածության դիմադրությունը և կոտրման դիմացկունությունը՝ առանց էապես նվազեցնելու մեխանիկական հատկությունները:


Հրապարակման ժամանակը. Մարտ-06-2025